//输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的循环双向链表。要求不能创建任何新的节点，只能调整树中节点指针的指向。 
//
// 
//
// 为了让您更好地理解问题，以下面的二叉搜索树为例： 
//
// 
//
// 
//
// 
//
// 我们希望将这个二叉搜索树转化为双向循环链表。链表中的每个节点都有一个前驱和后继指针。对于双向循环链表，第一个节点的前驱是最后一个节点，最后一个节点的后继是
//第一个节点。 
//
// 下图展示了上面的二叉搜索树转化成的链表。“head” 表示指向链表中有最小元素的节点。 
//
// 
//
// 
//
// 
//
// 特别地，我们希望可以就地完成转换操作。当转化完成以后，树中节点的左指针需要指向前驱，树中节点的右指针需要指向后继。还需要返回链表中的第一个节点的指针。 
//
// 
//
// 注意：本题与主站 426 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/convert-binary-search-tree-
//to-sorted-doubly-linked-list/ 
//
// 注意：此题对比原题有改动。 
// Related Topics 分治算法 
// 👍 86 👎 0

package leetcode.editor.cn;

//Java：二叉搜索树与双向链表
public class PJzOffer36ErChaSouSuoShuYuShuangXiangLianBiaoLcof {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new PJzOffer36ErChaSouSuoShuYuShuangXiangLianBiaoLcof().new Solution();
        // TO TEST
        Node node1=new Node(1);
        Node node2=new Node(2);
        Node node3=new Node(3);
        Node node4=new Node(4);
        Node node5=new Node(5);
        node4.left=node2;
        node4.right=node5;
        node2.left=node1;
        node2.right=node3;

        Node res=solution.treeToDoublyList(node4);
        if(res==null){
            System.out.println("res is null");
        }
        while(res!=null){
            System.out.print(res.val+" ");
        }
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
// Definition for a Node.


    class Solution {
        /*
         * 二叉搜索树的前序遍历是有序的
         *
         * 二叉树的中序遍历是有序的
         *
         * 对于一个根节点4
         *
         *         4
         *     2        5
         *  1    3
         *
         * 它的前继节点为左子树的中序遍历的最后一个节点
         * 它的后继节点为右子树的中序遍历的第一个节点
         *
         * 因此需要两个指针 preNode 和  nextNode
         *
         *
         * */

        public Node treeToDoublyList(Node root) {
            Node pLastNodeInList=null;//指向双向链表的尾结点；
            convertNode(root,pLastNodeInList);
            Node pHeadOfList=null;

            //我们需要返回的头结点
            pHeadOfList=pLastNodeInList;
            while(pHeadOfList!=null&&pHeadOfList.left!=null){
                pHeadOfList=pHeadOfList.left;
            }
            return pHeadOfList;
        }

        private void convertNode(Node root, Node pLastNodeInList) {
            if(root==null){
                return;
            }

            Node currNode=root;
            if(currNode.left!=null){
                convertNode(currNode.left,pLastNodeInList);
            }

            //当前节点的左节点指向pLastNodeInList
            currNode.left=pLastNodeInList;

            //pLastNodeInList.right指向currNode
            if(pLastNodeInList!=null){
                pLastNodeInList.right=currNode;
            }

            //将尾指针指向 currNode
            pLastNodeInList=currNode;

            //将右子树转换为链表
            if(currNode.right!=null){
                convertNode(currNode.right,pLastNodeInList);
            }
        }


    }


//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node() {
    }

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val, Node _left, Node _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
}